内容正文:
第九章 浮力
9.3 物体的浮沉(第二课时)
·物理
01
学习目标
02
知识梳理
03
典型例题
04
对点练习
·物理
课程标准 学习目标
能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象 1.知道潜艇、气象探测气球、浮筒等的原理.
2.会应用不同的方法进行浮力相关的简单运算,说明生产、生活中的一些现象
·物理
阅读教材P112~113,可知:
1.潜艇:通过改变 的方法来控制浮沉.
2.气象探测气球:靠充入密度 空气密度的气体,使其所受浮力大于重力而升空;当工作完毕后,会自动打开阀门释放掉部分氢气,使气球体积缩小,所受浮力随之
,从而缓缓落回地面.
减小
小于
自身重力
·物理
3.浮筒:常被用于打捞沉船.先在浮筒内注满水,并将其固定在沉船上,再向浮筒中输入高压空气,排出其中的水,使连成一体的沉船和浮筒所受的重力 浮力,沉船随着浮筒上升.
小于
·物理
【例1】[粤沪教材习题改编]如图所示,该实验是模拟潜艇的浮沉,通过胶管A从烧瓶中吸气或向烧瓶中吹气可以改变烧瓶内 (选填“气体”或“水”)的质量,从而改变烧瓶的
来实现其浮沉;当从烧瓶中吸气使其下沉时,烧瓶所受的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”).
不变
重力
改变自身重力实现浮沉——潜艇、浮筒
水
知识点一
·物理
潜艇浸没在水中时,排开水的体积不变,所受的浮力不变.潜艇是依靠改变自身重力来改变其所受浮力与重力的关系,从而实现上浮和下潜.
·物理
【例2】 我国打捞“南海一号”沉船就是采用浮筒将船身整体打捞出水的.首先把浮筒灌满水,沉入水底,拴在沉船两侧,然后再用高压气体将筒内的水压出,沉船便可以浮起来.用高压气体将筒内的水压出的过程中,浸没在水中的浮筒的浮力 ,浮筒的重力 (前两空选填“变大”“不变”或“变小”).用“浮筒打捞法”打捞沉船的原理,相当于图中 (选填“向外拉”或“向内推”)注射器.
向内推
变小
不变
·物理
【例3】 我国第一艘航空母舰——辽宁舰,其满载排水量约为7万吨,则满载时其受到的浮力约为 N,排开水的体积为 m3,当舰载机从航母上起飞后,航母受到的浮力将 (选填“变大”“变小”或“不变”).(g取10 N/kg,ρ水=1.0×103 kg/m3)
变小
7×104
始终处于漂浮状态——轮船、密度计
7×108
知识点二
·物理
轮船总漂浮在水面上,F浮总等于轮船总重,装货或卸货时,轮船总重大小改变,其所受浮力随之改变.当船由内河驶入大海后,都是漂浮,船受到的浮力:F浮=G,大小不变,再根据F浮=ρ液V排g,可判断V排的变化.
·物理
【例4】如图是用橡皮泥粘在铅笔的一端制成的简易密度计.将其置于水和酒精中,静止时的情景如图.该密度计在甲杯中受到的浮力 (选填“<”“>”或“=”)在乙杯中受到的浮力,乙杯中的液体是 (选填“水”或“酒精”);密度计的刻度值是 (选填“上小下大”或“上大下小”).
上小下大
水
=
·物理
不管密度计在何种液体中都处于漂浮状态,受到的浮力:
F浮=G,大小不变.再根据F浮=ρ液V排g,可知:当V排大时,ρ液小,当V排小时,ρ液大.
·物理
【例5】体积相同的氢气球和空气球,释放前氢气球所受浮力 空气球所受的浮力;如图,刚释放时,氢气球上浮,而空气球却浮不起来,这是因为氢气球所受浮力 它所受重力,空气球所受浮力 它所受重力.(均选填“<”“>”或“=”)
<
>
改变自身密度实现浮沉——氢气球、热气球、飞艇
=
知识点三
·物理
阿基米德原理同样适用于气体,气球内气体密度ρ内小于外界空气密度ρ外,气球将上浮.
·物理
1.(2024广州)潜艇从海水高密度区驶入低密度区,急剧下降的过程称为“掉深”.如图,某潜艇从a处驶入低密度海水区,“掉深”到b处.与a处相比,潜艇在b处( )
A.受到浮力大小变小
B.受到浮力大小变大
C.排开液体重力不变
D.排开液体重力变大
改变自身重力实现浮沉——潜艇、浮筒
A
知识点一
·物理
要点提醒:
潜艇浸没时,根据F浮=ρ液V排g,ρ液若改变,所受浮力也会改变.
·物理
2.如图所示,静止在A处的潜艇,此时其所受浮力_______
(选填“大于”“小于”或“等于”)其所受重力;若该潜艇想要到达B处(未露出水面),它的水舱要 (选填“吸入”或“排出”)一些水,从A处运动到B处过程中潜艇受到的浮力 (选填“变大”“变小”或“不变”).
不变
排出
等于
·物理
3.一艘轮船空载时的质量是3 000 t,装满货物时的排水量为
8 000 t,那么这艘轮船最多可以装载 t的货物.如果它从长江驶进大海,它所受到的浮力 ,船排开液体的体积 (后两空选填“变大”“不变”或“变小”).
变小
不变
始终处于漂浮状态——轮船、密度计
5 000
知识点二
方法提醒:
轮船总漂浮在水面上,F浮=G船,根据阿基米德原理可知,F浮=G排,故而G船=G排.
·物理
4.有水的烧杯中,两支密度计A、B静止后如图所示.下列说法正确的是( )
A.密度计A所受浮力较大
B.密度计B所受重力较小
C.两密度计底部所受水的压强相等
D.两密度计在水面处的刻度值相同
D
·物理
5.如图,孔明灯通过加热灯罩内的空气,使孔明灯内部的空气密度比外部空气密度 (选填“大”或“小”),这样,孔明灯 (选填“重力减小”或“浮力增大”),当浮力 (选填“大于”“小于”或“等于”)重力时,孔明灯就会上升.
大于
重力减小
改变自身密度实现浮沉——氢气球、热气球、飞艇
小
知识点三
·物理
要点提醒:
在高空中,外界空气密度ρ外不变,孔明灯排开气体体积V排不变,根据F浮=ρ外V排g可知,浮力不变.
·物理
6.一个飞艇充入气体后的质量是1.5 t,体积为1 500 m3.
空气密度为1.29 kg/m3,飞艇受到的重力是 N,飞艇受到的浮力为 N,当装入 N货物时,飞艇能悬浮在空中.(g取10 N/kg)
4 350
1.935×104
1.5×104
·物理
$$第九章 浮力
9.3 物体的浮沉(第一课时)
·物理
01
学习目标
02
知识梳理
03
典型例题
04
对点练习
·物理
课程标准 学习目标
能运用物体的浮沉条件说明生产生活中的有关现象 知道物体的浮沉条件,会根据浮沉条件判断物体的浮沉.
·物理
比较鸡蛋在各种状态下受到的 和 的大小,我们可以归纳出物体的浮沉条件:
重力G
阅读教材P111~112可知:
1.根据图示鸡蛋所处的四种浮沉状态,对鸡蛋进行受力分析:
浮力F浮
·物理
(1)当物体受到的浮力F浮 物重G时,浸在液体中的物体就会 ;
(2)当物体受到的浮力F浮 物重G时,浸在液体中的物体就会 ;
(3)当物体受到的浮力F浮 物重G时,物体会______
在液体中或 在液面上.
漂浮
悬浮
等于
下沉
小于
上浮
大于
·物理
2.根据F浮=ρ液V排g和G=ρ物V物g,我们可以归纳出物体的浮沉条件(密度角度):
(1)当物体密度ρ物 液体密度ρ液时,浸在液体中的物体就会 或 在液面上.
(2)当物体密度ρ物 液体密度ρ液时,物体会_______
在液体中.
(3)当物体密度ρ物 液体密度ρ液时,浸在液体中的物体就会 直至沉底.
下沉
大于
悬浮
等于
漂浮
上浮
小于
·物理
【例1】用细针使一重为5 N的物体浸没在装满水的溢水杯中,溢出8 N的水,此时物体所受浮力为 N,拿走细针后物体将 (选填“上浮”“下沉”或“悬浮”),物体静止时所受的浮力为 N.
5
上浮
从受力分析认识物体的浮沉条件
8
知识点一
·物理
【例2】将李子浸没在清水中,李子沉入水底,如图甲所示,此时李子受到的浮力 李子受到的重力;往杯中逐渐加盐后李子开始上浮,露出水面后继续上浮,直至漂浮在水面上,如图乙所示,此时李子受到的浮力 李子受到的重力,由此可知李子在清水中受到的浮力 在盐水中受到的浮力.(均选填“大于”“等于”或“小于”).
小于
等于
小于
·物理
根据浮力F浮和物体重力G物的大小判断物体的浮沉状态:
·物理
【例3】质量相等的甲、乙、丙三个实心球,放入某种液体中静止时的情况如图所示,它们所受的浮力F甲、F乙、F丙之间的关系应为 ; 它们的密度ρ甲、ρ乙、ρ丙之间的关系是 .
ρ甲<ρ乙<ρ丙
从密度角度认识物体的浮沉条件
F甲=F乙>F丙
知识点二
·物理
【例4】如图所示,密度为ρ的液体中有体积均为V的A、B、C三个实心物体,密度分别为ρA 、ρB 、ρC .A在向上运动,B静止,C在向下运动,此刻它们受到的浮力分别为FA 、FB 、FC ,三者的大小关系是 ,A、B、C三个物体的密度大小关系是 .(均选填“>”“<”或“=”)
ρA<ρB<ρC
FA=FB=FC
·物理
利用液体密度ρ液和物体密度ρ物判断物体的浮沉状态:
·物理
1.将物体投入液体中,受力情况如图所示,四个物体中将会下沉的是( )
A.甲 B.乙 C.丙 D.丁
从受力分析认识物体的浮沉条件
A
知识点一
方法提醒:
运动状态⇔受力分析
·物理
2.如图所示,重为5 N的木块A浸没在水中,在拉力的作用下处于静止状态,此时A所受的合力为 N.若此时绳子的拉力为3 N,则木块A受到的浮力大小为 N,剪断绳子后,木块A将 (选填“静止”“向上运动”或“向下运动”).
向上运动
8
0
·物理
3.取一只空牙膏袋,一次将它挤瘪,另一次将它撑开,两次都拧紧盖后先后放入同一杯水中,如图所示.两次所受的浮力F甲和F乙的大小关系是F甲 F乙;两次排开水的体积V甲和
V乙的大小关系是V甲 V乙;两次杯底受到水的压强p甲和
p乙的大小关系是p甲 p乙.(均选填“>”“=”或“<”)
<
<
<
·物理
4.如图所示,甲、乙两球在水中静止.比较它们密度的大小关系,则( )
A.ρ乙=ρ水<ρ甲 B.ρ乙=ρ水>ρ甲
C.ρ乙=ρ水=ρ甲 D.ρ乙>ρ水>ρ甲
从密度角度认识物体的浮沉条件
B
知识点二
方法提醒:
当无法比较F浮和G的大小时,得先比较物体的密度ρ物和液体的密度ρ液的大小,判断物体在液体中所处的状态,再进行受力分析.
·物理
5.将一个质量为180 g,体积为200cm3的苹果放入足够多的水中静止时,苹果将 (选填“漂浮”“悬浮”或“沉底”)在水中,受到的浮力是 N;如果将这个苹果放入足够多酒精中静止时,受到的浮力是 N.
1.6
1.8
漂浮
·物理
6.如图所示,将一个鸡蛋放入水中,鸡蛋下沉,则鸡蛋的密度 (选填“大于”“小于”或“等于”)水的密度.
在鸡蛋浸没水中后的下沉过程中,鸡蛋所受浮力的大小_____
(选填“变大”“变小”或“不变”),为了使沉在水底的鸡蛋上浮,可以在水中加 (选填“食盐”或“酒精”).
食盐
不变
大于
·物理
$$